Localización de la función en el cerebro

Localización de la función cerebral

La localización de la función cerebral es la idea de que zonas específicas del cerebro son responsables de unafunción concreta; tienen ubicaciones explícitas dentro del cerebro. Algunos ejemplos son las áreas dedicadas a la memoria y el lenguaje, es decir, el área de Broca. Las pruebas de la localización se observan mediante técnicas de neuroimagen y la pérdida de función debida a daños.

Cuando se daña un área cerebral concreta, es probable que sufra el área funcional asociada, lo que apoya la idea de la localización de la función. Sin embargo, para entender cómo funciona el cerebro, primero debemos comprender su estructura y su funcionamiento. El cerebro tiene dos hemisferios, el izquierdo y el derecho, que funcionan contralateralmente .

El cuerpo calloso conecta los dos hemisferios, permitiéndoles comunicarse. Cada hemisferio está especializado en realizar determinadas funciones, lo que se denomina lateralización hemisférica. Al comunicarse, pueden compartir, integrar y procesar la información de forma excelente.

Localización de funciones en el cerebro: Diagrama

Las áreas particulares son bien conocidas por su relación con funciones específicas en el cerebro. Las pruebas de la localización de la función pueden observarse en múltiples partes del cerebro, como el córtex prefrontal, elcórtex motor y somatosensorial , el córtex visual, el córtex auditor y lasáreas de Broca y Wernicke .

Fig. 2 - Las distintas áreas cerebrales están asociadas a diferentes funciones.

Pruebas de la localización de funciones en el cerebro

La corteza prefrontal, lascortezasmotora ysomatosensorial y , lacorteza visual , lacorteza auditiva y lasáreas deBroca y de Wernicke muestran propiedades de localización de la función. Podemos encontrar pruebas de la localización de la función identificando las áreas funcionales asociadas a las estructuras cerebrales mencionadas.

La corteza prefrontal

El córtex prefrontal es responsable de diversosprocesos cognitivos complejos y funciones denivel superior. Está implicada en:

• Las funciones ejecutivas.
• La memoria de trabajo.
• Orquestar los pensamientos y la expresión de la personalidad.
• Realizar funciones cognitivas al tiempo que se inhiben los pensamientos y acciones impulsivos.

La corteza motora

La corteza motora está situada en la parte posterior del lóbulo frontal, anterior al surcocentral, uno de los pliegues más notablesdel cerebro. La corteza motora es la principal responsable del control muscular voluntario.

Las funciones se realizan contralateralmente.

Más concretamente, la corteza motora es responsable de:

• Planificar y realizar movimientos voluntarios, como elegir mover una extremidad o movimientos más complejos (destreza).
• Coordinación de los dos lados del cuerpo mediante movimientos.
• Orientación espacial y sensorial del movimiento, que te permite desplazarte por zonas con control voluntario de los músculos.

Los daños en estas zonas pueden provocar la pérdida de las funciones mencionadas. Puede producirse parálisis , al perderse el control voluntario sobre los músculos. Es difícil secuenciar movimientos o acciones.

La corteza somatosensorial

La corteza somatosensorial está situada en la circunvolución postcentral del lóbulo parietal, y se asienta posteriormente al surco central. La corteza somatosensorial funciona de forma contralateral.

Localización de la función en el cerebro Diagrama: La corteza somatosensorial

En el diagrama podemos ver dónde se localiza la corteza somatosensorial. Observa cómo el diagrama ilustra la localización aproximada de las sensaciones dentro del cuerpo.

Fig. 3 - La corteza somatosensorial primaria interviene en la interpretación de las sensaciones.

El córtex somatosensorial es responsable de:

• Recibir y procesar sensaciones, como el tacto y la temperatura.

Los daños en la corteza somatosensorial provocan una pérdida de sensibilidad del lado opuesto del cuerpo. Puede dar lugar a que una zona se ignore por completo, o puede haber una pérdida de capacidad para reconocer un objeto por su tacto, lo que se conoce como agnosia.

La corteza visual

La corteza visual está situada en el lóbulo occipital, en la parte posterior del cerebro. La luz entra en el ojo y los fotorreceptores de la retina convierten la luz en impulsos nerviosos. El nervio óptico transmite estos impulsos a través del canal óptico al tálamo (el núcleo geniculado lateral), que a su vez envía la información a la corteza visual.

El hemisferio derecho procesa la información visual del ojo izquierdo, y viceversa para el hemisferio izquierdo. Funciona contralateralmente.

Es responsable de:

• Funciones de procesamiento visual: recibe la información visual y la integra con otras funciones diversas, procesando los datos y enviándolos para que se utilicen en otro lugar.

Localización de funciones en el cerebro Diagrama: La corteza visual

Podemos ver dónde se encuentra la corteza visual en la localización de la función en el diagrama cerebral. Como ya se ha dicho, la corteza visual primaria está en el lóbulo occipital.

Fig. 4 - La corteza visual primaria está situada en el lóbulo occipital, vista desde atrás.

Los daños en la corteza visual pueden provocar ceguera parcial o total, y esta ceguera puede manifestarse de distintas formas.

La corteza auditiva

La corteza auditiva está situada en la parte superior del lóbulo temporal, concretamente en la circunvolución temporal superior. La corteza auditiva primaria recibe la información auditiva del tálamo, que recibe los impulsos sonoros (sensaciones) de la cóclea.

El córtex auditivo es responsable de:

• Percibir el sonido, lo que incluye el tono, la frecuencia y el tipo de sonido que es.
• Determinar el origen del sonido.
• Determinar qué produjo el sonido.

Los daños en esta zona pueden causar problemas como la incapacidad para detectar cambios en el tono de voz de una persona, lo que dificulta enormemente la conversación con alguien y la interpretación de sus intenciones.

Área de Broca

El área de Broca está situada en el lóbulo frontal izquierdo del hemisferio izquierdo. Es responsable de:

• La producción del habla, muy presente en el lenguaje.
• Los patrones respiratorios durante la vocalización.

Localización de la función en el cerebro Diagrama: Área de Broca

Podemos ver con precisión dónde se encuentra el área de Broca en el diagrama. Como ya hemos dicho, está situada en el hemisferio izquierdo, concretamente en el lóbulo frontal.

Fig. 5 - El área de Broca interviene en la producción del habla.

Área de Wernicke

Se dice que el área de Wernicke se encuentra principalmente en el lóbulo temporal superior. Reside en elhemisferio izquierdo . El área de Wernicke está asociada a la comprensión del habla.

Dañar las áreas de Broca y Wernicke puede dar lugar a laafasia global , en la que los pacientes tienen dificultades para producir y comprender el habla.

Localización de la función en el cerebro Diagrama: Área de Wernicke

En el diagrama podemos ver dónde se localiza el área de Wernicke. Como ya hemos dicho, se encuentra en el lóbulo temporal.

Fig. 6 - El área de Wernicke interviene en la comprensión del habla.

Localización funcional en el cerebro: Evaluación

El argumento de la localización de la función en el cerebro tiene puntos fuertes y débiles.

Puntos fuertes

Entre los argumentos a favor de la localización de la función se incluyen:

• Confirmación por pérdida de función: Las áreas de Broca y Wernicke son ejemplos directos de que el daño en un área específica y localizada puede causar una pérdida de función y capacidad. Cuando se producen daños en estas áreas, pueden producirse afasia de Broca y afasia de Wernicke, problemas específicos de producción y comprensión del lenguaje.
• Confirmación mediante técnicas de neuroimagen: Las técnicas modernas de escaneado cerebral muestran activación en partes del cerebro relacionadas con áreas específicas destacadas en investigaciones modernas y antiguas. En estudios sobre pacientes que realizaban tareas, como hablar, las áreas de Broca y Wernicke estaban activas en los escáneres fMRI.
• Doble disociación: Cuando se produce disociación (daño cerebral que afecta a una función, pero no a otra) en un paciente, puede ocurrir lo contrario en otro. Así, si una persona tiene dañada el área de Broca y tiene afectada la producción del habla, se compara con otra que tiene dañada el área de Wernicke, en la que está afectada la comprensión del habla.Esta comparación permite hacer asociaciones funcionales, ya que el paciente afectado por el área de Broca puede comprender el lenguaje y el paciente afectado por el área de Wernicke puede producirlo. El daño ha afectado a una función pero no a la otra, lo que sugiere que el habla está ligada a diferentes áreas localizadas.
• Dominanciaen los hemisferios: las áreas de Broca y Wernicke demuestran cómo el hemisferio izquierdo es dominante en las funciones asociadas al lenguaje en comparación con el hemisferio derecho.
• Estudios de Estimulación Magnética Transcraneal (EMT): La EMT funciona mediante impulsos electromagnéticos. La EMT altera los procesos cerebrales haciendo pasar corrientes de alto voltaje a través de una bobina colocada cerca de la cabeza, lo que afecta a los potenciales de acción en las neuronas de las zonas objetivo. Barker et al. (1985) utilizaron la EMT para producir respuestas registrables en la corteza motora. Enviaron un pulso grande pero breve a la corteza motora, observando movimientos en el brazo y la pierna contrarios (recuerda, el cerebro funciona contralateralmente). Boyer et al. (2005) identificaron mediante EMT cómo el procesamiento visual implica diferentes áreas del cerebro, desactivando el córtex visual primario. A pesar de experimentar ceguera transitoria, los participantes fueron capaces de identificar las cualidades de sus estímulos objetivo (orientación de un objeto y su color) muy por encima de lo que podría atribuirse al azar. Esto pone de relieve cómo distintas áreas del cerebro son responsables de distintas funciones, incluso dentro de las áreas primarias asociadas a la función principal.

Puntos débiles

Los argumentos contrarios que critican la localización de la función en el cerebro incluyen

• Inconsistencias: Dronkers et al. (2007) descubrieron que, al reexaminar los cerebros conservados de los famosos pacientes de Broca, incluido Tan, las lesiones se extendían significativamente más allá de las zonas que Broca destacó inicialmente (en las regiones mediales del cerebro). Había incoherencias en lo que ahora se denomina área de Broca. Estas incoherencias plantean importantes cuestiones sobre la validez de esta área y las asociaciones funcionales.
• Reduccionista: Algunos sostienen que es importante debatir cómo se comunican entre sí estas áreas cerebrales, en lugar de centrarse en el argumento reduccionista de las funciones localizadas. Afirmar que un área es responsable de comportamientos humanos complejos resta valor a las experiencias humanas y no reconoce la naturaleza compleja del cerebro.
• Las funciones no están completamente localizadas: Déjerine (1891) ejemplifica cómo la localización no es tan creíble como se pensaba en un principio. Un paciente sufrió daños tras sufrir un derrame cerebral entre la conexión de la corteza visual con el área de Wernicke. Como consecuencia, perdió la capacidad de leer, pero no la de escribir. Las lesiones aislaron la circunvolución angular izquierda, o "zona del lenguaje", de la corteza visual. El daño en la conexión de ambas zonas fue similar al que se hubiera producido en la zona localizada, lo que sugiere que las funciones no están completamente localizadas, sino entrelazadas.
• Cuomo et al. (2014) hallaron un resultado similar en su estudio, en el que una profesora (M.P.) estaba pasando lista en su clase, pero no podía entender ninguna de las palabras o letras de su hoja. Al comprobar su plan de clase, ocurrió lo mismo. Se descubrió que había sufrido un derrame cerebral y tenía alexia sin agrafia, también conocida como ceguera de palabras. Interrumpió la comunicación en la zona lingüística. La interrupción de la comunicación en la zona lingüística causó el trastorno, no un daño particular en la zona lingüística.
• La localización no reconoce las diferencias individuales. Los hombres y las mujeres tienen regiones cerebrales de distinto tamaño, y Harasty et al. (1997) descubrieron que las mujeres tenían las áreas de Broca y Wernicke más grandes que los hombres, lo que podría explicar sus diferencias y el mayor uso del lenguaje.
• Plasticidad del cerebro: Hemos hablado brevemente de la plasticidad en la teoría de la equipotencialidad. Las funciones pueden ser adoptadas por otras áreas cerebrales cuando se produce un traumatismo. Si la función está localizada, otra parte del cerebro no relacionada no debería asumirla. Un ejemplo puede verse en Danelli et al. (2013), que muestra cómo a un paciente, conocido como EB, se le extirpó el hemisferio izquierdo a los dos años debido a un tumor y tuvo problemas iniciales de afasia. A pesar de ello, recuperó el pleno uso de sus capacidades lingüísticas, con sólo trastornos leves de la comprensión del lenguaje (dislexia). El hemisferio derecho se había adaptado para hacer frente al daño.